Cache Segítség 2015. április 23.

(1)

2015. április 23.

Izsó Tamás Cache/ 1

(2)

(3)

cache mérete: 256 byte cache block mérete : 64 byte Direct leképzés:

index eltolás TAG

Egy cache bejegyzés Összesen 4 bejegyzés van.

Egy cache bejegyzés 64 byte-ot tartalmaz valid bit és fizikai cím

felső része Cache index

Output byte Cím

TAG ADAT

Hanyadik byte 6 bit 2 bit n bit

(4)

Adatok: 1, 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1 valid Block

0 ?

(5)

Adatok: 1 , 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1 valid Block

0 ?

1 1

0 ?

(6)

Adatok: 1 , 3 , 8, 4, 3, 6, 8, 1 valid Block

0 ?

1 1

0 ?

1 3

(7)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4, 3, 6, 8, 1 valid Block

1 8

1 1

0 ?

1 3

(8)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3, 6, 8, 1 valid Block

1 8 4

1 1

0 ?

1 3

(9)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6, 8, 1 valid Block

1 8 4

1 1

0 ?

1 3

(10)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8, 1 valid Block

1 8 4

1 1

1 6

1 3

(11)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1 valid Block

1 8 4 8

1 1

1 6

1 3

(12)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1 valid Block

1 8 4 8

1 1

1 6

1 3

(13)

cache mérete: 256 byte cache block mérete : 64 byte Teljes asszociatív leképzés:

Output Effective Address

PFN,

Word eltolás

tag data tag data

Byte in Block Permissions

Tag contains

Hit?

One cache block contains multiple words PFN, valid bit,

…

tag data tag data

…

coherence bits

Hit? Hit? Hit?

tag

(14)

Adatok: 1, 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1

Valid Block Time

0 ? ?

(15)

Adatok: 1 , 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1

Valid Block Time

1 1 1

0 ? ?

(16)

Adatok: 1 , 3 , 8, 4, 3, 6, 8, 1

Valid Block Time

1 1 2

1 3 1

0 ? ?

(17)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4, 3, 6, 8, 1

Valid Block Time

1 1 3

1 3 2

1 8 1

0 ? ?

(18)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3, 6, 8, 1

Valid Block Time

1 1 4

1 3 3

1 8 2

1 4 1

(19)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6, 8, 1

Valid Block Time

1 1 4

1 3 1

1 8 3

1 4 2

(20)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8, 1

Valid Block Time

1 1 6 1

1 3 2

1 8 4

1 4 3

(21)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1

Valid Block Time

1 1 6 2

1 3 3

1 8 1

1 4 4

(22)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1

Valid Block Time

1 1 6 3

1 3 4

1 8 2

1 4 1 1

(23)

Adatok: 1, 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1

Valid Block Time Valid Block Time

0 ? ? 0 ? ?

(24)

Adatok: 1 , 3, 8, 4, 3, 6, 8, 1

0 ? ? 0 ? ?

1 1 1 0 ? ?

(25)

Adatok: 1 , 3 , 8, 4, 3, 6, 8, 1

0 ? ? 0 ? ?

1 1 2 1 3 1

(26)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4, 3, 6, 8, 1

1 8 1 0 ? ?

1 1 2 1 3 1

(27)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3, 6, 8, 1

1 8 2 1 4 1

1 1 2 1 3 1

(28)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6, 8, 1

1 8 2 1 4 1

1 1 2 1 3 1

(29)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8, 1

1 8 6 1 1 4 2

1 1 2 1 3 1

(30)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1

1 8 6 2 1 4 8 1

1 1 2 1 3 1

(31)

Adatok: 1 , 3 , 8 , 4 , 3 , 6 , 8 , 1

1 8 6 2 1 4 8 1

1 1 1 1 3 2

(32)

Cache mérete : 32Kbyte Cache blokkméret : 64 byte Fizikai cím 32 bites

virtuális cím 48 bites

(33)

virtuális cím 48 bites Eltolás mérete ?

(34)

Eltolás mérete: blokk méretéb ˝ol 2⁶=64→6bit?

(35)

Eltolás mérete: blokk méretéb ˝ol 2⁶=64→6bit? Cache blokkok száma ?

(36)

Eltolás mérete: blokk méretéb ˝ol 2⁶=64→6bit? Cache blokkok száma: ^32KByte_64byte

= 512

(37)

= 512

4 utas szervezés az index mérete?

(38)

= 512

4 utas szervezés az index mérete: 512/4=128=2⁷sor→7bit

(39)

= 512

4 utas szervezés az index mérete: 512/4=128=2⁷sor→7bit Fizikai cím esetén?

(40)

= 512

4 utas szervezés az index mérete: 512/4=128=2⁷sor→7bit Fizikai cím esetén: 32−7−6=19bit, egyszerre 4 db 19 bites komparátor dolgozik.

(41)

= 512

Virtuális tag esetén?

(42)

= 512

Virtuális tag esetén: 48−7−6=35bit, egyszerre 4 db 35 bites komparátor dolgozik.

(43)

Cache blokkméret : 64 byte Fizikai cím 16 bites

(44)

Eltolás mérete?

(45)

Eltolás mérete a blokkméretb ˝ol 64=2⁶azaz 6 bit

(46)

Eltolás mérete a blokkméretb ˝ol 64=2⁶azaz 6 bit Blokkok száma?

(47)

Eltolás mérete a blokkméretb ˝ol 64=2⁶azaz 6 bit Blokkok száma: 512/64=8 azaz 3 bit

(48)

Eltolás mérete a blokkméretb ˝ol 64=2⁶azaz 6 bit Blokkok száma: 512/64=8 azaz 3 bit

Teljes asszociatív esteben:

0 5

6 15

TAG Eltolás

(49)

0 5

6 15

TAG Eltolás

Eltolás alsó 6 bit = x % 64

13 136 490 541 670 74 581 980 eltolás

(50)

13 =

0 5

6 15

0000000000 001101 Eltolás alsó 6 bit = 13 % 64 = 13

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13

(51)

136 =

0 5

6 15

0000000010 001000 Eltolás alsó 6 bit = 136 % 64 = 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8

(52)

490 =

0 5

6 15

0000000111 101010 Eltolás alsó 6 bit = 490 % 64 = 42

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42

(53)

541 =

0 5

6 15

0000001000 011101 Eltolás alsó 6 bit = 541 % 64 = 29

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29

(54)

670 =

0 5

6 15

0000001010 011110 Eltolás alsó 6 bit = 670 % 64 = 30

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30

(55)

74 =

0 5

6 15

0000000001 001010 Eltolás alsó 6 bit = 74 % 64 = 10

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10

(56)

581 =

0 5

6 15

0000001001 000101 Eltolás alsó 6 bit = 581 % 64 = 5

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5

(57)

980 =

0 5

6 15

0000001111 010100 Eltolás alsó 6 bit = 980 % 64 = 20

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

(58)

5 0 6 15

TAG Eltolás

Fels ˝o 10 bit = x / 64

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag

(59)

13 =

5 0 6 15

0000000000 001101 Fels ˝o 10 bit = 13 / 64 = 0

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0

(60)

136 =

5 0 6 15

0000000010 001000 Fels ˝o 10 bit = 136/ 64 = 2

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2

(61)

490 =

5 0 6 15

0000000111 101010 Fels ˝o 10 bit = 490 / 64 = 7

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7

(62)

541 =

5 0 6 15

0000001000 011101 Fels ˝o 10 bit = 541 / 64 = 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8

(63)

670 =

5 0 6 15

0000001010 011110 Fels ˝o 10 bit = 670 / 64 = 10

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10

(64)

74 =

5 0 6 15

0000000001 001010 Fels ˝o 10 bit = 74/ 64 = 1

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1

(65)

581 =

5 0 6 15

0000001001 000101 Fels ˝o 10 bit = 581 / 64 =9

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9

(66)

980 =

5 0 6 15

0000001111 010100 Fels ˝o 10 bit = 980 / 64 = 15

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

(67)

5 0 6 8 9 15

TAG Inx Eltolás Fels ˝o 7 bit = x / 512

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag

(68)

13 =

5 0 6 8 9 15

0000000 000 001101 Fels ˝o 7 bit = 13 / 512 = 0

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0

(69)

136 =

5 0 6 8 9 15

0000000 010 001000 Fels ˝o 7 bit = 136/ 512=0

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0

(70)

490 =

5 0 6 8 9 15

0000000 111 101010 Fels ˝o 7 bit = 490 / 512 = 0

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0

(71)

541 =

5 0 6 8 9 15

0000001 000 011101 Fels ˝o 7 bit = 541 / 512 = 1

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1

(72)

670 =

5 0 6 8 9 15

0000001 010 011110 Fels ˝o 7 bit = 670 / 512 = 1

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1

(73)

74 =

5 0 6 8 9 15

0000000 001 001010 Fels ˝o 7 bit = 74/ 512 = 0

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0

(74)

581 =

5 0 6 8 9 15

0000001 001 000101 Fels ˝o 7 bit = 581 / 512 =1

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1

(75)

980 =

5 0 6 8 9 15

0000001 111 010100 Fels ˝o 7 bit = 980 / 512 = 1

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

(76)

0 5

6 8 9 15

TAG Inx Eltolás 6-8 bitek = (x / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index

(77)

13 =

0 5

6 8 9 15

0000000 000 001101 6-8 bitek = (13 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0

(78)

136 =

0 5

6 8 9 15

0000000 010 001000 6-8 bitek = (136 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2

(79)

490 =

0 5

6 8 9 15

0000000 111 101010 6-8 bitek = (490 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7

(80)

541 =

0 5

6 8 9 15

0000001 000 011101 6-8 bitek = (541 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0

(81)

670 =

0 5

6 8 9 15

0000001 010 011110 6-8 bitek = (670 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2

(82)

74 =

0 5

6 8 9 15

0000000 001 001010 6-8 bitek = (74 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1

(83)

581 =

0 5

6 8 9 15

0000001 001 000101 6-8 bitek = (581 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1

(84)

980 =

0 5

6 8 9 15

0000001 111 010100 6-8 bitek = (980 / 64) % 8

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

(85)

5 0 7 6 8 15

TAG Inx Eltolás Fels ˝o 8 bit = x / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag

(86)

13 =

5 0 7 6 8 15

00000000 00 001101 Fels ˝o 8 bit = 13 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0

(87)

136 =

5 0 7 6 8 15

00000000 10 001000 Fels ˝o 8 bitek = 136 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0

(88)

490 =

5 0 7 6 8 15

00000001 11 101010 Fels ˝o 8 bit = 490 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1

(89)

541 =

5 0 7 6 8 15

00000010 00 011101 Fels ˝o 8 bit = 541 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2

(90)

670 =

5 0 7 6 8 15

00000010 10 011110 Fels ˝o 8 bit = 670 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2

(91)

74 =

5 0 7 6 8 15

00000000 01 001010 Fels ˝o 8 bit = 74 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0

(92)

581 =

5 0 7 6 8 15

00000010 01 000101 Fels ˝o 8 bit = 581 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2

(93)

980 =

5 0 7 6 8 15

00000011 11 010100 Fels ˝o 8 bit = 980 / 256

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

(94)

0 5

6 7 8 15

TAG Inx Eltolás 6-7 bitek = (x / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index

(95)

13 =

0 5

6 7 8 15

00000000 00 001101 6-7 bitek = (13 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0

(96)

136 =

0 5

6 7 8 15

00000000 10 001000 6-7 bitek = (136 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2

(97)

490 =

0 5

6 7 8 15

00000001 11 101010 6-7 bitek = (490 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3

(98)

541 =

0 5

6 7 8 15

00000010 00 011101 6-7 bitek = (541 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0

(99)

670 =

0 5

6 7 8 15

00000010 10 011110 6-7 bitek = (670 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0 2

(100)

74 =

0 5

6 7 8 15

00000000 01 001010 6-7 bitek = (74 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0 2 1

(101)

581 =

0 5

6 7 8 15

00000010 01 000101 6-7 bitek = (581 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0 2 1 1

(102)

980 =

0 5

6 7 8 15

00000011 11 010100 6-7 bitek = (980 / 64) % 4

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0 2 1 1 3

(103)

13 136 490 541 670 74 581 980

eltolás 13 8 42 29 30 10 5 20

asszoc. tag 0 2 7 8 10 1 9 15

direkt tag 0 0 0 1 1 0 1 1

direkt index 0 2 7 0 2 1 1 7

2 utas tag 0 0 1 2 2 0 2 3

2 utas index 0 2 3 0 2 1 1 3

(104)

b1. Cache végs ˝o tartalma asszociatív esetben: mind a 8 bejegyzés ki van töltve.

b2. Direkt index esetben:

valid Tag Block tartalom

1 1

0 ?

1 1

(105)

b3. 2 utas asszociatív esetben:

valid Tag Block valid Tag Block

tartalom tartalom

index=0 1 0 1 2

index=1 1 0 1 2

index=2 1 0 1 2

index=3 1 1 1 3

(106)

Vegyünk egy 1 kB méret ˝u cache-t 64 byte-os blokkmérettel.

short i n t t [ 3 2 ] [ 3 2 ] ; i n t sum = 0 ;

f o r (i n t i = 0 ; i <32; i ++) f o r (i n t j = 0 ; j <32; j ++)

sum += t [ i ] [ j ] ;

1 Hány cache hibát vált ki a fenti algoritmus? Számolja ki a cache hiba-arányt!

2 Hány cache hibát vált ki a fenti algoritmus, ha megcseréljük a két ciklust? Számolja ki a cache hiba-arányt!

3 Mekkora cache-re lenne szükség, hogy a megcserélt for ciklusokkal is ugyanolyan hiba-arányt kapjunk, mint az eredeti algoritmussal?

(107)

1 32×32 m ˝uveletre 32 cache hiba esik.

32/(32×32) =3.125%

2 16 sor fér be a cache-be. A következ ˝o 16 felülírja az el ˝oz ˝o cache értékeket. Ezért amikor a küls ˝o ciklus fut, megint be kell hozni az adatokat. Cache hiba 100%.

3 2 Kbyte cache esetén a teljes mátrix belefér a cache-be.

Így csak a 32 db cache blokk feltöltésénél adódik cache hiba, azaz 32 cache hiba áll el ˝o.